JP5330278B2 - Magnesium hot water pump and control method of magnesium hot water pump - Google Patents

Magnesium hot water pump and control method of magnesium hot water pump Download PDF

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Description

本発明は、マグネシウム給湯ポンプに関する。   The present invention relates to a magnesium hot water pump.

近年、自動車や電子機器の筐体に利用可能な金属材料として、軽量性と高剛性を併せ持つマグネシウムおよびその合金が着目されている。マグネシウムを鋳造する際には、マグネシウムのインゴット、リターン材、端材、NG材などの材料を加熱により溶湯化し、それを坩堝やタンクなどの容器から給湯ポンプでくみ上げて成形機へと供給する。マグネシウム給湯ポンプとしては、電磁ポンプを用いたもの、ピストンを用いたもの、ガス加圧を用いたものなどが知られている。   In recent years, magnesium and its alloys that have both light weight and high rigidity have attracted attention as metal materials that can be used in the casings of automobiles and electronic devices. When magnesium is cast, materials such as magnesium ingots, return materials, mill ends, and NG materials are melted by heating, and are pumped from a container such as a crucible or tank by a hot water supply pump and supplied to a molding machine. As the magnesium hot water pump, one using an electromagnetic pump, one using a piston, one using gas pressurization, and the like are known.

特開2000−126861号公報JP 2000-126861 A 特開2001−9561号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-9561 特開2003−117649号公報JP 2003-117649 A 特開2001−131650号公報JP 2001-131650 A

マグネシウム給湯ポンプは、成形機に対して、一定量のマグネシウム溶湯を供給する必要があり、給湯精度が製品の品質やランニングコストに大きく影響する。給湯精度の観点から見ると、ピストン型のポンプが優れているが、コストが高く、メンテナンス性が低いという問題がある。   Magnesium hot water pumps need to supply a certain amount of molten magnesium to the molding machine, and the accuracy of hot water supply greatly affects product quality and running costs. From the viewpoint of hot water supply accuracy, the piston type pump is excellent, but there is a problem that the cost is high and the maintainability is low.

本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、高給湯精度を有するマグネシウム給湯ポンプの提供にある。   This invention is made | formed in view of this subject, and one of the illustrative objectives of the one aspect | mode is the provision of the magnesium hot-water supply pump which has high hot-water supply precision.

本発明のある態様は、マグネシウム給湯ポンプに関する。マグネシウム給湯ポンプは、容器に貯蔵されるマグネシウム溶湯を湯道管へと輸送するベーンポンプと、ベーンポンプのローターの回転数を制御する制御部と、を備える。制御部は、容器内のマグネシウム溶湯の湯面高さに応じてローターの回転数を変化させる。   One embodiment of the present invention relates to a magnesium hot water pump. The magnesium hot water pump includes a vane pump that transports molten magnesium stored in a container to a runner pipe, and a control unit that controls the rotational speed of the rotor of the vane pump. A control part changes the rotation speed of a rotor according to the hot_water | molten_metal surface height of the magnesium molten metal in a container.

この態様によると、低コストでメンテナンス性の高いベーンポンプを用いて、高い精度で溶湯を吐出することができる。   According to this aspect, the molten metal can be discharged with high accuracy by using a low-cost and highly maintainable vane pump.

制御部は、一定時間ローターを回転させる運転期間と、ローターを停止する停止期間とを交互に繰り返す間欠運転を行ってもよい。制御部は、運転期間ごとに、ローターの回転数を高くしてもよい。   The control unit may perform intermittent operation that alternately repeats an operation period in which the rotor is rotated for a certain period of time and a stop period in which the rotor is stopped. The control unit may increase the rotational speed of the rotor for each operation period.

制御部は、基準となる湯面高さと現在の湯面高さの差がΔhであるとき、回転数Nを、 Δh=a×N+b (ただしa、bは実数)
を満たすように決定してもよい。
When the difference between the reference hot water surface height and the current hot water surface height is Δh, the control unit sets the rotation speed N to Δh = a × N 2 + b (where a and b are real numbers).
You may decide to satisfy | fill.

本発明の別の態様は、容器に貯蔵されるマグネシウム溶湯を湯道管へと輸送するベーンポンプの制御方法に関する。この方法は、基準となる湯面高さと現在の湯面高さとの差分Δhを取得するステップと、差分Δhに応じて、ベーンポンプのローターの回転数を制御するステップと、を備える。   Another aspect of the present invention relates to a method for controlling a vane pump that transports molten magnesium stored in a container to a runner pipe. This method includes a step of obtaining a difference Δh between a reference hot water surface height and a current hot water surface height, and a step of controlling the rotation speed of the rotor of the vane pump according to the difference Δh.

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。   Note that any combination of the above-described constituent elements and the constituent elements and expressions of the present invention replaced with each other among methods, apparatuses, systems, and the like are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、高精度でマグネシウム溶湯を給湯できる。   According to the present invention, molten magnesium can be supplied with high accuracy.

実施の形態に係るマグネシウム給湯装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the magnesium hot-water supply apparatus which concerns on embodiment. 実施の形態に係る給湯ポンプの正面断面図である。It is front sectional drawing of the hot-water supply pump which concerns on embodiment. 実施の形態に係る給湯ポンプの平面図である。It is a top view of the hot water supply pump which concerns on embodiment. 実施の形態に係る給湯ポンプの左側面図であるIt is a left view of the hot water supply pump which concerns on embodiment. 実施の形態に係る給湯ポンプのA−A線断面図である。It is an AA line sectional view of a hot-water supply pump concerning an embodiment. 変形例に係る給湯ポンプの左側面図である。It is a left view of the hot water supply pump which concerns on a modification. 図1のマグネシウム給湯装置の湯面変化を示す図である。It is a figure which shows the hot_water | molten_metal surface change of the magnesium hot-water supply apparatus of FIG.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。   The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. The embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

図1は、実施の形態に係るマグネシウム給湯装置の構成を示す図である。マグネシウム給湯装置100は、主として湯道管102、容器(坩堝)104、給湯ポンプ106、制御部120を備える。インゴット投入室108には、図示しないインゴット予熱装置によって加熱されたマグネシウムのインゴットやリターン材など(以下、インゴット等、あるいは材料という)が適宜投入される。インゴット投入室108は、容器104の内部の溶解室110と連通しており、溶解室110には溶解したマグネシウム(もしくはその合金)の溶湯114が貯蔵される。ヒーター112は、溶湯114の温度を制御するために設けられる。   Drawing 1 is a figure showing the composition of the magnesium hot-water supply device concerning an embodiment. The magnesium hot water supply apparatus 100 mainly includes a runner pipe 102, a container (crucible) 104, a hot water supply pump 106, and a control unit 120. A magnesium ingot heated by an ingot preheating device (not shown) or a return material (hereinafter referred to as an ingot or a material) is appropriately charged into the ingot charging chamber 108. The ingot charging chamber 108 communicates with the melting chamber 110 inside the container 104, and a molten magnesium 114 (or an alloy thereof) is stored in the melting chamber 110. The heater 112 is provided to control the temperature of the molten metal 114.

可動式仕切り板116は、溶解室110のドロスが給湯ポンプ106側に流出するのを防止するために、インゴット投入室108と給湯ポンプ106を隔てる隔壁として機能する。可動式仕切り板116によって、給湯ポンプ106が溶解前のマグネシウムによって損傷するのを防止することができる。   The movable partition plate 116 functions as a partition that separates the ingot charging chamber 108 and the hot water supply pump 106 in order to prevent dross in the melting chamber 110 from flowing out to the hot water supply pump 106 side. The movable partition plate 116 can prevent the hot water supply pump 106 from being damaged by magnesium before melting.

給湯ポンプ106は、容器104に対して着脱可能となっている。給湯ポンプ106はいわゆるベーンポンプであり、容器104に貯蔵されるマグネシウム溶湯を、湯道管102へと送出する。給湯ポンプ106は、主としてモータ1、インペラ用シャフト10、ポンプケーシング11、インペラ12を備える。   The hot water supply pump 106 is detachable from the container 104. The hot water supply pump 106 is a so-called vane pump, and sends molten magnesium stored in the container 104 to the runner pipe 102. The hot water supply pump 106 mainly includes a motor 1, an impeller shaft 10, a pump casing 11, and an impeller 12.

インペラ12は、同心放射状に配置される複数枚のベーン(羽)を備え、その中心がインペラ用シャフト10の一端に連結されている。インペラ用シャフト10の他端は、モータ1のロータと接続されている。モータ1を回転させることにより、ポンプケーシング11の内部でインペラ12が回転し、ポンプケーシング11の内部の溶湯114が湯道管102側へと輸送される。湯道管102は、給湯ポンプ106に対して固定されていてもよいが、着脱可能に構成することが望ましい。また湯道管102の形状は特に限定されないが、サイホン型を用いてもよい。   The impeller 12 includes a plurality of vanes (feathers) arranged concentrically and the center thereof is connected to one end of the impeller shaft 10. The other end of the impeller shaft 10 is connected to the rotor of the motor 1. By rotating the motor 1, the impeller 12 rotates inside the pump casing 11, and the molten metal 114 inside the pump casing 11 is transported to the runner pipe 102 side. The runner pipe 102 may be fixed to the hot water supply pump 106, but it is desirable that the runner pipe 102 be detachable. The shape of the runner pipe 102 is not particularly limited, but a siphon type may be used.

制御部120は、給湯ポンプ106のモータ1の回転数を制御し、湯道管102から吐出される溶湯114の量を制御する。制御部120によるモータ1の制御については後述する。なお、ポンプケーシング11の位置は、容器104のさらに底部よりであってもよい。   The control unit 120 controls the number of revolutions of the motor 1 of the hot water supply pump 106 and controls the amount of the molten metal 114 discharged from the runner pipe 102. Control of the motor 1 by the control unit 120 will be described later. The position of the pump casing 11 may be further from the bottom of the container 104.

以上がマグネシウム給湯装置100の全体構成である。続いて給湯ポンプ106の詳細な構成を説明する。図2〜図5は、実施の形態に係る給湯ポンプ106の構成を示す図である。図2は正面断面図を、図3は平面図を、図4は左側面図を、図5はA−A線断面図を示す。   The above is the overall configuration of the magnesium water heater 100. Next, a detailed configuration of the hot water supply pump 106 will be described. 2-5 is a figure which shows the structure of the hot water supply pump 106 which concerns on embodiment. 2 is a front sectional view, FIG. 3 is a plan view, FIG. 4 is a left side view, and FIG. 5 is a sectional view taken along line AA.

モータ1はモータ取付フランジ2に締結される。モータ1のローターは、インペラ用シャフト10と接続されている。モータ取付フランジ2は中間パイプ4と締結される。中間パイプ4の内部には、ベアリングケース3および断熱材・ベアリングケース5が設けられる。ベアリングケース3および断熱材・ベアリングケース5は、インペラ用シャフト10の軸方向を固定しつつ支持する。   The motor 1 is fastened to the motor mounting flange 2. The rotor of the motor 1 is connected to the impeller shaft 10. The motor mounting flange 2 is fastened to the intermediate pipe 4. Inside the intermediate pipe 4, a bearing case 3 and a heat insulating material / bearing case 5 are provided. The bearing case 3 and the heat insulating material / bearing case 5 are supported while fixing the axial direction of the impeller shaft 10.

ベアリングケース3と断熱材・ベアリングケース5は、中間パイプ4の2カ所に設けることが望ましい。2カ所でインペラ用シャフト10を支持することにより、インペラ用シャフト10のブレを低減することができ、それにより吐出量を安定化できる。具体的には、1個のベアリングを用いた場合、±5%程度の精度が得られるのに対して、2個のベアリングを用いた場合には、±3%以下の高精度を得ることができる。またベアリングを2個用いることにより、給湯ポンプ106の振動を抑制し、音響的なノイズも低減することができる。   It is desirable to provide the bearing case 3 and the heat insulating material / bearing case 5 at two locations of the intermediate pipe 4. By supporting the impeller shaft 10 at two locations, it is possible to reduce blurring of the impeller shaft 10 and thereby stabilize the discharge amount. Specifically, when one bearing is used, an accuracy of about ± 5% can be obtained, whereas when two bearings are used, a high accuracy of ± 3% or less can be obtained. it can. Further, by using two bearings, vibration of the hot water supply pump 106 can be suppressed and acoustic noise can be reduced.

ジョイントスリーブ6は中間パイプ4とポンプベースプレート7とを着脱可能にジョイントする。ポンプベースプレート7には湯道管102を挿入するための湯道管差込口15が開口されている。ポンプ取付ベース8を介して、給湯ポンプ106は図1の容器104に対して固定される。   The joint sleeve 6 removably joints the intermediate pipe 4 and the pump base plate 7. In the pump base plate 7, a runner pipe insertion port 15 for inserting the runner pipe 102 is opened. The hot water supply pump 106 is fixed to the container 104 in FIG. 1 through the pump mounting base 8.

ポンプケーシング11は、複数のロッド9を介してポンプ取付ベース8に対して固定される。ポンプケーシング11の上面は開口17が設けられており、この開口17から溶湯114がポンプケーシング11内に流れ込む。ポンプケーシング11の底部にはポンプ蓋13が設けられる。ポンプ蓋13の中央にも開口18が設けられており、この開口18から、ポンプケーシング11内に貯まったスラッジが排出される。さらにポンプケーシング11には、湯道管102を挿入するための湯道管差込口16が設けられる。   The pump casing 11 is fixed to the pump mounting base 8 via a plurality of rods 9. An opening 17 is provided on the upper surface of the pump casing 11, and the molten metal 114 flows into the pump casing 11 from the opening 17. A pump lid 13 is provided at the bottom of the pump casing 11. An opening 18 is also provided at the center of the pump lid 13, and sludge accumulated in the pump casing 11 is discharged from the opening 18. Further, the pump casing 11 is provided with a runner pipe insertion port 16 for inserting the runner pipe 102.

インペラ12はインペラ用シャフト10によって軸支されており、モータ1の回転に応じてインペラ12が回転する。インペラ12が回転するとポンプケーシング11内の溶湯114がジョイントスリーブ6に連結された湯道管102を介して送出される。   The impeller 12 is pivotally supported by the impeller shaft 10, and the impeller 12 rotates according to the rotation of the motor 1. When the impeller 12 rotates, the molten metal 114 in the pump casing 11 is sent out through the runner pipe 102 connected to the joint sleeve 6.

実使用時において、容器104の湯面のマグネシウムが活性化し、あるいは溶湯内からの析出によってドロスが発生し、それらが沈殿物(スラッジ)として容器104の底部に蓄積する。沈殿物がインペラ12内に入り込むと、インペラ12が回転しなくなったり、損傷のおそれがある。これを防止するために、インペラ12の底面を開口18よりも径の大きな円盤状とし、ポンプ蓋13側の開口18からの沈殿物の流入を防止している。   In actual use, magnesium on the molten metal surface of the container 104 is activated, or dross is generated due to precipitation from the molten metal, and accumulates at the bottom of the container 104 as a precipitate (sludge). If the precipitate enters the impeller 12, the impeller 12 may not rotate or may be damaged. In order to prevent this, the bottom surface of the impeller 12 has a disk shape having a diameter larger than that of the opening 18 to prevent the inflow of sediment from the opening 18 on the pump lid 13 side.

さらにポンプケーシング11の上部には円盤状のプレート14が設けられる。プレート14の径は、開口17を完全に覆うように決定される。プレート14の取付高さは、ポンプケーシング11から3cm〜10cmの範囲が好ましく、図2では5cm程度の箇所に取り付けられる。プレート14を設けることにより、ポンプケーシング11に対する開口17からの沈殿物の流入、もしくは開口17の詰まりを低減することができる。また沈殿物の流入が抑制されることから吐出量の精度を高めることができる。   Further, a disk-shaped plate 14 is provided on the upper portion of the pump casing 11. The diameter of the plate 14 is determined so as to completely cover the opening 17. The mounting height of the plate 14 is preferably in the range of 3 cm to 10 cm from the pump casing 11, and is attached to a location of about 5 cm in FIG. 2. By providing the plate 14, the inflow of sediment from the opening 17 to the pump casing 11 or the clogging of the opening 17 can be reduced. Further, since the inflow of the precipitate is suppressed, the accuracy of the discharge amount can be increased.

図6は、変形例に係る給湯ポンプ106aの左側面図である。図6の給湯ポンプ106aにおいて、ロッド9は、上側ロッド9aと下側ロッド9bに分割されている。そして対応するロッド9aと9bは、ジョイントスリーブ19によって接続される。分割の位置は、溶湯114の湯面として想定される高さである。つまり、ジョイントスリーブ19によって、ロッド9aと9bが湯面に晒されるのを防いでいる。湯面の高さは、インゴットの投入や給湯ポンプ106による溶湯114の送出に応じて変化する。したがってジョイントスリーブ19の長さは、湯面として想定される範囲20をカバーするように決定される。   FIG. 6 is a left side view of a hot water supply pump 106a according to a modification. In the hot water supply pump 106a of FIG. 6, the rod 9 is divided into an upper rod 9a and a lower rod 9b. Corresponding rods 9 a and 9 b are connected by a joint sleeve 19. The position of the division is the height assumed as the molten metal surface of the molten metal 114. That is, the joint sleeve 19 prevents the rods 9a and 9b from being exposed to the molten metal surface. The height of the hot water surface changes depending on the charging of the ingot and the delivery of the molten metal 114 by the hot water supply pump 106. Therefore, the length of the joint sleeve 19 is determined so as to cover the range 20 assumed as the molten metal surface.

溶解室110内の溶湯114の上部には、カバーガス(不活性ガス)が充填されている。しかしながら現実には、熱によってカバーガスは分解・活性化し、カバーガスと接触する湯面付近のロッド9やインペラ用シャフト10が腐食、摩耗する。図6の給湯ポンプ106aによれば、ジョイントスリーブ19が湯面と接触するため、ジョイントスリーブ19を交換すれば済む。つまり、ロッド9を交換する必要がないため、メンテナンスが容易となり、維持コストを下げることができる。一方、インペラ用シャフト10にジョイントスリーブを設けると、吐出量の安定性を損なうおそれがあるため、スリーブ式とはしていない。したがってインペラ用シャフト10については、摩耗する度に交換する必要があるが、ロッド9ほどはコストも手間も問題とはならない。
必要十分な吐出量の精度が得られる場合には、インペラ用シャフト10もロッド9と同様に分割し、湯面接触部分をジョイントスリーブにより接続してもよい。
The upper part of the molten metal 114 in the melting chamber 110 is filled with a cover gas (inert gas). However, in reality, the cover gas is decomposed and activated by heat, and the rod 9 and the impeller shaft 10 in the vicinity of the molten metal contacting the cover gas are corroded and worn. According to the hot water supply pump 106a of FIG. 6, since the joint sleeve 19 is in contact with the hot water surface, the joint sleeve 19 may be replaced. That is, since it is not necessary to replace the rod 9, the maintenance becomes easy and the maintenance cost can be reduced. On the other hand, if a joint sleeve is provided on the impeller shaft 10, the stability of the discharge amount may be impaired. Therefore, the impeller shaft 10 needs to be replaced every time it is worn. However, the cost and labor of the rod 9 are not a problem.
When the necessary and sufficient accuracy of the discharge amount can be obtained, the impeller shaft 10 may be divided in the same manner as the rod 9 and the molten metal surface contact portion may be connected by a joint sleeve.

続いて、図1の制御部120による給湯ポンプ106の制御方法を説明する。制御部120は、容器104内の溶湯114の湯面高さに応じて、モータ1の回転数を変化させる。   Then, the control method of the hot water supply pump 106 by the control part 120 of FIG. 1 is demonstrated. The control unit 120 changes the number of rotations of the motor 1 according to the molten metal level of the molten metal 114 in the container 104.

制御部120は、モータ1を一定時間回転させる運転期間と、モータ1を停止する停止期間とを交互に繰り返す間欠運転を行う。1回の運転期間による溶湯114の吐出を、1ショットと称する。   The control unit 120 performs an intermittent operation that alternately repeats an operation period in which the motor 1 is rotated for a certain period of time and a stop period in which the motor 1 is stopped. The discharge of the molten metal 114 in one operation period is referred to as one shot.

図7は、図1のマグネシウム給湯装置100の湯面変化を示す図である。初期状態において、湯面高さはH[mm](以下、基準高さという)である。そして1ショットごとに、湯面高さはh、h、h・・・[mm]と順に変化していく。ここで各ショット後の湯面高さhと基準高さHとの差分をΔH[mm]と書く。 FIG. 7 is a diagram showing changes in the molten metal surface of the magnesium water heater 100 of FIG. In the initial state, the height of the hot water surface is H [mm] (hereinafter referred to as a reference height). Then, for each shot, the hot water surface height changes in order of h 1 , h 2 , h 3 ... [Mm]. Here, the difference between the hot water surface height h and the reference height H after each shot is written as ΔH [mm].

理想的には、溶湯114の吐出量はすべてのショットで一定であることが望ましい。しかしながら現実的には、ポンプの能力は、湯道管102内の溶湯の高さレベルに応じて変化するため、吐出時間を一定に保った場合、ショットごとに湯面高さが減少するにしたがって吐出量も減少していく。一般的にはインゴット等の材料の投入を制御することにより湯面高さを一定に保つように配慮されているが、すべてのショットにおいて湯面高さが変化しないように制御することは現実的には困難である。   Ideally, the discharge amount of the molten metal 114 is desirably constant for all shots. However, in reality, the capacity of the pump changes according to the height level of the molten metal in the runner pipe 102. Therefore, when the discharge time is kept constant, the hot water surface height decreases with each shot. The discharge amount also decreases. Generally, consideration is given to keeping the molten metal surface level constant by controlling the charging of materials such as ingots, but it is practical to control the molten metal surface level so that it does not change in all shots. It is difficult.

そこでこの問題を解決するために、制御部120は、運転期間におけるモータ1の回転数をショットごとに高くする。   Therefore, in order to solve this problem, the control unit 120 increases the number of rotations of the motor 1 during the operation period for each shot.

制御部120は、基準湯面高さHと現在の湯面高さhの差(変化量)がΔh(=H−h)であるとき、回転数Nを、
Δh=a×N+b (ただしa、bは実数) …(1)
を満たすように決定する。
When the difference (change amount) between the reference hot water surface height H and the current hot water surface height h is Δh (= H−h), the control unit 120 sets the rotation speed N to
Δh = a × N 2 + b (where a and b are real numbers) (1)
Decide to meet.

容器104の表面積をS[mm]であり、吐出量V[mm]が一定であると仮定すると、ショットごとの湯面高さの変化は、
Δhs=V/S [mm]
で与えられる。そしてkショット目の高さ変化量Δhは、
Δh=k×Δhs [mm]
となる。表面積Sおよび吐出量Vはいずれも既知であるから、制御部120は各ショットにおける湯面高さhおよび変化量Δhをトレースすることができる。そして変化量Δhに応じてモータの回転数を補正する。式(1)におけるパラメータa、bは、マグネシウム給湯装置100を用いて実験することにより最適化することができる。
Assuming that the surface area of the container 104 is S [mm 2 ] and the discharge amount V [mm 3 ] is constant,
Δhs = V / S [mm]
Given in. The height change amount Δh k of the k-th shot is
Δh k = k × Δhs [mm]
It becomes. Since both the surface area S and the discharge amount V are known, the control unit 120 can trace the molten metal surface height h and the change amount Δh in each shot. Then, the rotational speed of the motor is corrected according to the change amount Δh. The parameters a and b in the equation (1) can be optimized by performing an experiment using the magnesium water heater 100.

なお制御部120は、湯面高さの変化Δhを取得するために、湯面高さのセンサを備えてもよい。またインゴット等の投入により湯面高さが上昇した場合、制御部120はモータの回転数を初期値にリセットし、同様の処理を繰り返す。投入されるマグネシウム材料の体積は既知であるから、湯面高さの上昇量は計算により取得できる。制御部120には、インゴット等の投入を知らせる通知信号が入力されてもよい。なお、湯面高さhは、センサによって測定してもよい。   The control unit 120 may include a hot water surface height sensor in order to obtain the hot water surface height change Δh. When the molten metal surface height rises due to the introduction of an ingot or the like, the control unit 120 resets the rotation speed of the motor to the initial value and repeats the same processing. Since the volume of the magnesium material to be added is known, the amount of rise in the molten metal surface level can be obtained by calculation. The control unit 120 may be input with a notification signal that informs that an ingot or the like is input. The hot water surface height h may be measured by a sensor.

この制御を行うことにより、ショットごとの吐出量の精度を従来よりも大幅に改善することができる。   By performing this control, the accuracy of the discharge amount for each shot can be greatly improved as compared with the conventional case.

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。   Although the present invention has been described using specific terms based on the embodiments, the embodiments only illustrate the principles and applications of the present invention, and the embodiments are defined in the claims. Many variations and modifications of the arrangement are permitted without departing from the spirit of the present invention.

100…マグネシウム給湯装置、102…湯道管、104…容器、106…給湯ポンプ、108…インゴット投入室、110…溶解室、112…ヒーター、114…溶湯、116…可動式仕切り板、120…制御部、1…モータ、2…モータ取付フランジ、3…ベアリングケース、4…中間パイプ、5…断熱材・ベアリングケース、6…ジョイントスリーブ、7…ポンプベースプレート、8…ポンプ取付ベース、9…ロッド、10…インペラ用シャフト、11…ポンプケーシング、12…インペラ、13…ポンプ蓋、14…プレート、15,16…湯道管差込口、17,18…開口、19…ジョイントスリーブ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Magnesium hot water supply apparatus, 102 ... Runway pipe, 104 ... Container, 106 ... Hot water supply pump, 108 ... Ingot charging chamber, 110 ... Melting chamber, 112 ... Heater, 114 ... Molten metal, 116 ... Movable partition plate, 120 ... Control 1 ... motor 2 ... motor mounting flange 3 ... bearing case 4 ... intermediate pipe 5 ... insulating material / bearing case 6 ... joint sleeve 7 ... pump base plate 8 ... pump mounting base 9 ... rod DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Shaft for impellers, 11 ... Pump casing, 12 ... Impeller, 13 ... Pump lid, 14 ... Plate, 15, 16 ... Runner pipe insertion port, 17, 18 ... Opening, 19 ... Joint sleeve.

Claims (2)

容器に貯蔵されるマグネシウム溶湯を湯道管へと輸送するベーンポンプと、
前記ベーンポンプのローターの回転数を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、一定時間、前記ローターを回転させる運転期間と、前記ローターを停止する停止期間とを交互に繰り返す間欠運転を行い、運転期間ごとに前記ローターの回転数を高くするものであり、
前記制御部は、前記容器内の前記マグネシウム溶湯の湯面高さに応じて前記ローターの回転数を変化させるものであり、基準となる湯面高さと現在の湯面高さの差がΔh[mm]であるとき、回転数N[rpm]を、
Δh=a×N +b (ただしa、bは実数)
を満たすように決定することを特徴とするマグネシウム給湯ポンプ。
A vane pump for transporting molten magnesium stored in a container to a runner pipe,
A control unit for controlling the rotational speed of the rotor of the vane pump;
With
The controller performs intermittent operation that alternately repeats an operation period for rotating the rotor and a stop period for stopping the rotor for a certain period of time, and increases the rotation speed of the rotor for each operation period,
The control unit changes the number of rotations of the rotor according to the molten metal surface height of the magnesium melt in the container, and a difference between a reference molten metal surface height and a current molten metal surface height is Δh [ mm], the rotational speed N [rpm]
Δh = a × N 2 + b (where a and b are real numbers)
Magnesium hot water pump characterized by deciding to satisfy .
容器に貯蔵されるマグネシウム溶湯を湯道管へと輸送するベーンポンプの制御方法であって、
一定時間、前記ベーンポンプのローターを回転させる運転期間と、前記ローターを停止する停止期間とを交互に繰り返す間欠運転を行うステップと、
基準となる湯面高さと現在の湯面高さとの差分Δh[mm]を取得するステップと、
運転期間ごとに前記ローターの回転数を高くするステップであって、前記差分Δhに応じて、
Δh=a×N +b (ただしa、bは実数)
を満たすように、前記ベーンポンプのローターの回転数N[rpm]を制御するステップと、
を備えることを特徴とする制御方法。
A method for controlling a vane pump for transporting molten magnesium stored in a container to a runner pipe,
Performing an intermittent operation that alternately repeats an operation period for rotating the rotor of the vane pump and a stop period for stopping the rotor for a certain period of time;
Obtaining a difference Δh [mm] between the reference hot water surface height and the current hot water surface height;
A step of increasing the number of rotations of the rotor for each operation period , according to the difference Δh,
Δh = a × N 2 + b (where a and b are real numbers)
Controlling the rotational speed N [rpm] of the rotor of the vane pump so as to satisfy
A control method comprising:
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5830410B2 (en) * 2012-02-22 2015-12-09 株式会社神戸製鋼所 Molten metal supply pipe and continuous casting equipment
KR101403503B1 (en) * 2012-07-24 2014-06-09 안기현 Apparatus for feeding molten steel
KR101403504B1 (en) * 2012-07-24 2014-06-09 안기현 Casting apparatus
JP5658329B2 (en) * 2013-07-24 2015-01-21 株式会社ザ・トーカイ Magnesium hot water pump and control method of magnesium hot water pump
KR101530428B1 (en) * 2013-08-30 2015-06-19 주식회사 포스코 Melt pump with function of adjustment concentricity for a continuous casting installation
CN111250686A (en) * 2020-03-26 2020-06-09 重庆大学 Liquid level online real-time monitoring system for magnesium alloy quantitative casting

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT399205B (en) * 1993-01-26 1995-04-25 Rauch Fertigungstech Gmbh SCREW PUMP FOR CONVEYING METAL MELT
JP3258426B2 (en) * 1993-04-16 2002-02-18 マツダ株式会社 Casting apparatus and method of manufacturing cast product
GB2322189A (en) * 1997-02-13 1998-08-19 British Steel Plc Metal level detection
JP2001329987A (en) * 2000-05-19 2001-11-30 Mazda Pomp Manufacturing Co Ltd Vertical sinking type axial flow pump for molten metal
CN2455419Y (en) * 2000-10-30 2001-10-24 李俊贤 Dosed feeder for die casting apparatus
JP2003236654A (en) * 2002-02-15 2003-08-26 Tokai Rika Co Ltd Pump for molten metal
JP2007210011A (en) * 2006-02-09 2007-08-23 Sanken Sangyo Co Ltd Apparatus for tapping molten metal
JP2007326130A (en) * 2006-06-08 2007-12-20 Daido Steel Co Ltd Production method and apparatus for magnesium alloy ingot
CN101073825A (en) * 2007-06-26 2007-11-21 南京云海特种金属股份有限公司 Method for supplying liquid to magnesium-alloy press caster and liquid supplier
CN201333503Y (en) * 2008-12-01 2009-10-28 太原恒瑞镁技术开发有限公司 Metal magnesium and magnesium alloy automatic cast ingot device

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